(57)【要約】【課題】画像データの生成に必要な投影データを選択的に収集することによってＣＴ撮影における被爆線量を低減する。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１００の収集領域算出部１１は、ヘリカルスキャン方式を適用した被検体１５０のＣＴ撮影に先立って設定された撮影条件に基づき、体軸方向に所定間隔で配置されたスライス断面の画像データの各々を生成する際に必要な投影データの収集領域を算出する。そして、体軸方向における投影データの収集領域幅が前記画像データの間隔より小さい場合、Ｘ線発生部２及び投影データ収集部３は、天板８と共に体軸方向へ所定速度で移動する被検体１５０の周囲にて高速回転しながらＸ線照射を間欠的に行なうことにより前記投影データの収集領域における投影データを選択的に収集し、画像データ生成部４は、得られた投影データを再構成処理して前記スライス断面の各々における画像データを生成する。【選択図】図１
2010284303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体軸方向へ移動する被検体の周囲でＸ線管及びＸ線検出器を高速回転させながら前記被検体に対しＸ線を照射して得られた投影データに基づいて前記体軸方向に複数の画像データを生成するヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置において、
前記体軸方向における前記画像データの間隔を含む撮影条件を設定する撮影条件設定手段と、
前記撮影条件に基づいて前記画像データの生成に必要な投影データの収集領域を算出する収集領域算出手段と、
前記撮影条件及び前記投影データの収集領域に基づいてＸ線照射条件を設定する照射条件設定手段と、
前記Ｘ線照射条件に基づいて前記被検体に対しＸ線を照射する前記Ｘ線管を有したＸ線発生手段と、
前記被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する前記Ｘ線検出器を有した投影データ収集手段と、
前記投影データを処理して画像データを生成する画像データ生成手段とを備え、
前記収集領域算出手段によって算出された前記画像データの各々を生成する際に必要な前記投影データの前記体軸方向における収集領域幅が前記画像データの間隔より小さい場合、前記照射条件設定手段は、前記Ｘ線発生手段によるＸ線照射を間歇的に行なうことにより前記投影データの収集領域における投影データの選択的な収集を可能にする前記Ｘ線照射条件を設定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記投影データの前記体軸方向における収集領域幅と前記画像データの間隔を比較する比較手段を備え、前記照射条件設定手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記被検体に対し間歇的なＸ線照射を行なう低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件あるいは連続的なＸ線照射を行なう通常撮影モードのＸ線照射条件を設定することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記投影データの前記体軸方向における収集領域幅と前記画像データの間隔とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて低被曝線量撮影モードあるいは通常撮影モードを選択する撮影モード選択手段を備え、前記照射条件設定手段は、前記撮影モード選択手段の選択結果に基づいて、前記被検体に対し間歇的なＸ線照射を行なう低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件あるいは連続的なＸ線照射を行なう通常撮影モードのＸ線照射条件を設定することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記被検体を載置する天板とこの天板を前記被検体の体軸方向へ所定速度で移動させる移動機構部を制御する機構制御手段を備え、前記機構制御手段は、前記Ｘ線発生手段が前記被検体に対して間歇的なＸ線照射を行なう場合、非照射期間における前記天板の移動速度は、照射期間における移動速度より速くなるように前記移動機構部を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記被検体を載置する天板を備え、前記照射条件設定手段は、少なくとも前記撮影条件における前記天板の移動速度、前記投影データの収集領域、前記比較手段の比較結果あるいは前記撮影モード選択手段の選択結果に基づいて低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件あるいは通常撮影モードのＸ線照射条件を設定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
体軸方向へ移動する被検体の周囲でＸ線管及びＸ線検出器を高速回転させながら前記被検体に対しＸ線を照射して得られた投影データに基づいて前記体軸方向に複数の画像データを生成するヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置に対し、
前記体軸方向における前記画像データの間隔を含む撮影条件を設定する撮影条件設定機能と、
前記撮影条件に基づいて前記画像データの生成に必要な投影データの収集領域を算出する収集領域算出機能と、
前記収集領域算出機能によって算出された前記画像データの各々を生成する際に必要な前記投影データの前記体軸方向における収集領域幅と前記画像データの間隔を比較する比較機能と、
前記比較機能の比較結果、前記撮影条件及び前記投影データの収集領域に基づき、前記被検体に対するＸ線照射を間歇的に行なうことにより前記投影データの収集領域における投影データの選択的な収集を可能にする低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を設定する照射条件設定機能と、
前記Ｘ線照射条件に基づいて前記被検体に対しＸ線を照射するＸ線発生機能と、
前記被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する投影データ収集機能と、
前記投影データを処理して画像データを生成する画像データ生成機能を
実行させることを特徴とする画像データ生成用制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及び画像データ生成用制御プログラムに係り、特に、ヘリカルスキャン方式によって被検体の複数スライス断面における画像データを短時間で収集することが可能なＸ線ＣＴ装置及び画像データ生成用制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の周囲でＸ線管及びＸ線検出器を高速回転させながら前記被検体に対してＸ線を照射し、複数の方向から収集された投影データを再構成処理することにより体内の画像データを生成する画像診断装置である。初期のＸ線ＣＴ装置では、投影データの収集や画像データの生成に比較的多くの時間を要していたため、例えば、体軸方向に対して設定された複数のスライス断面における投影データを順次収集して複数の画像データを生成する場合、検査対象部位の呼吸性移動に起因する画質劣化を防止するために前記スライス断面の投影データを収集する度に所定期間の「息止め」が被検体に要求され、この「息止め」が被検体にとって大きな負担となっていた。
【０００３】
このような問題点を解決するために、近年、Ｘ線管及びＸ線検出器を被検体の周囲で連続的に高速回転させた状態で被検体を載置した天板を体軸方向へ移動させることによりＸ線管及びＸ線検出器を被検体に対して螺旋状に移動させる、所謂、ヘリカルスキャン方式が開発された（例えば、特許文献１参照。）。このヘリカルスキャン方式の開発とＸ線検出器及び再構成処理部の高速化／高性能化により、呼吸性移動の影響が少ない良質な画像データを短時間で収集することが可能となった。このため、検査効率が飛躍的に向上し、検査における被検体の負荷が大幅に軽減された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−１１１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載されたヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置により、体軸方向における複数の画像データを極めて短時間で収集することが可能となった。しかしながら、例えば、集団検診のように、被検体の広範囲な領域に対して所定枚数の画像データを比較的粗い画像データ間隔で収集するような場合には、投影データの収集が不要な領域に対しても同様のＸ線照射が連続的に行なわれるため、被検体に対し必要以上のＸ線が照射されるという問題点を有していた。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヘリカルスキャン方式が適用されたＣＴ撮影において所定間隔で予め設定されたスライス断面の各々における画像データの生成に必要な投影データの収集領域幅が画像データ間隔（即ち、スライス断面の間隔）より小さい場合、被検体に対するＸ線照射を間欠的に行なって前記画像データの生成に必要な投影データのみを選択的に収集することにより被検体に対するＸ線被曝量を低減することが可能なＸ線ＣＴ装置及び画像データ生成用制御プログラムを提供することにある
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明のＸ線ＣＴ装置は、体軸方向へ移動する被検体の周囲でＸ線管及びＸ線検出器を高速回転させながら前記被検体に対しＸ線を照射して得られた投影データに基づいて前記体軸方向に複数の画像データを生成するヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置において、前記体軸方向における前記画像データの間隔を含む撮影条件を設定する撮影条件設定手段と、前記撮影条件に基づいて前記画像データの生成に必要な投影データの収集領域を算出する収集領域算出手段と、前記撮影条件及び前記投影データの収集領域に基づいてＸ線照射条件を設定する照射条件設定手段と、前記Ｘ線照射条件に基づいて前記被検体に対しＸ線を照射する前記Ｘ線管を有したＸ線発生手段と、前記被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する前記Ｘ線検出器を有した投影データ収集手段と、前記投影データを処理して画像データを生成する画像データ生成手段とを備え、前記収集領域算出手段によって算出された前記画像データの各々を生成する際に必要な前記投影データの前記体軸方向における収集領域幅が前記画像データの間隔より小さい場合、前記照射条件設定手段は、前記Ｘ線発生手段によるＸ線照射を間歇的に行なうことにより前記投影データの収集領域における投影データの選択的な収集を可能にする前記Ｘ線照射条件を設定することを特徴としている。
【０００８】
又、請求項６に係る本発明の画像データ生成用制御プログラムは、体軸方向へ移動する被検体の周囲でＸ線管及びＸ線検出器を高速回転させながら前記被検体に対しＸ線を照射して得られた投影データに基づいて前記体軸方向に複数の画像データを生成するヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置に対し、前記体軸方向における前記画像データの間隔を含む撮影条件を設定する撮影条件設定機能と、前記撮影条件に基づいて前記画像データの生成に必要な投影データの収集領域を算出する収集領域算出機能と、前記収集領域算出機能によって算出された前記画像データの各々を生成する際に必要な前記投影データの前記体軸方向における収集領域幅と前記画像データの間隔を比較する比較機能と、前記比較機能の比較結果、前記撮影条件及び前記投影データの収集領域に基づき、前記被検体に対するＸ線照射を間歇的に行なうことにより前記投影データの収集領域における投影データの選択的な収集を可能にする低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を設定する照射条件設定機能と、前記Ｘ線照射条件に基づいて前記被検体に対しＸ線を照射するＸ線発生機能と、前記被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する投影データ収集機能と、前記投影データを処理して画像データを生成する画像データ生成機能を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヘリカルスキャン方式が適用されたＣＴ撮影において所定間隔で予め設定されたスライス断面の各々における画像データの生成に必要な投影データの収集領域幅が画像データ間隔より小さい場合、被検体に対するＸ線照射を間欠的に行なって前記画像データの生成に必要な投影データのみを選択的に収集することにより被検体に対するＸ線被曝量を低減することが可能となる。このため、安全なヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ撮影を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例におけるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例における画像データ収集条件の具体例を示す図。
【図３】同実施例において設定される低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を模式的に示す図。
【図４】同実施例において設定される通常撮影モードのＸ線照射条件を模式的に示す図。
【図５】同実施例における画像データの収集手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例につき図１乃至図４を用いて説明する。
【００１３】
本実施例では、ヘリカルスキャン方式を適用した当該被検体のＣＴ撮影に先立って設定された撮影条件に基づき、体軸方向に所定間隔で配置されたスライス断面の画像データの各々を生成する際に必要な投影データの収集領域を算出する。そして、体軸方向における投影データの収集領域幅が画像データ間隔より小さい場合、天板と共に体軸方向へ所定速度で移動する前記被検体の周囲でＸ線管及びＸ線検出器を高速回転させながらＸ線照射を間欠的に行なうことにより前記投影データ収集領域における投影データを選択的に収集し、これらの投影データ収集領域から収集した投影データを再構成処理して前記スライス断面における低被曝線量撮影モードの画像データを生成する。
【００１４】
尚、以下に示す本発明の実施例では、複数個のＸ線検出素子が１次元配列されたＸ線検出器を用いて体軸方向に設定された複数からなる投影データ収集領域の投影データを収集する場合について述べるが、２次元配列されたＸ線検出器を用いて上述の投影データを収集しても構わない。
【００１５】
（装置の構成）
図１は、本実施例におけるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図であり、このＸ線ＣＴ装置１００は、後述の入力部１０から供給される撮影モード選択情報や撮影条件、更には、収集領域算出部１１から供給される投影データ収集領域の情報等に基づいてＸ線照射条件を設定し照射制御信号を生成する照射条件設定部１と、この照射条件設定部１から供給される照射制御信号に従って被検体１５０に対しＸ線を照射するＸ線発生部２と、被検体１５０を透過したＸ線を検出して投影データを収集する投影データ収集部３と、投影データ収集部３が収集した投影データを処理して画像データを生成する画像データ生成部４と、画像データ生成部４が生成した画像データを表示する表示部５を備えている。
【００１６】
又、Ｘ線ＣＴ装置１００は、Ｘ線発生部２及び投影データ収集部３の一部を搭載し被検体１５０の周囲にて所定速度で高速回転する架台回転部６と、図示しない寝台の上面にスライド可能に設けられ被検体１５０を載置してその診断対象部位を体軸方向へ所定速度で移動する天板８と、入力部１０から供給される撮影条件に基づき天板８の移動や架台回転部６の高速回転を行なう移動機構部９を備え、更に、撮影モードの選択、撮影条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１０と、入力部１０から供給される撮影条件に基づいて投影データの収集領域を算出する収集領域算出部１１と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１２を備えている。
【００１７】
尚、上述の入力部１０において設定される撮影条件には画像データ収集条件と画像再構成条件が含まれている。そして、画像データ収集条件として、撮影位置（画像データが生成されるスライス断面の位置）、画像データ間隔、画像データ数、画像データ厚、管電圧及び管電流、架台回転部６の回転速度、天板８の移動速度等があり、再構成条件として、再構成方式、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ等がある。
【００１８】
図２は、上述の画像データ収集条件を示しており、被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）に画像データ間隔Δｄで設定された撮影位置ｚ１乃至ｚＮの各々において画像データ厚Ｉｗを有する画像データＳ１乃至ＳＮを生成する場合、撮影位置ｚ１乃至ｚＮ、画像データ間隔Δｄ、画像データ数Ｎ、画像データ厚Ｉｗ等が入力部１０において設定される。
【００１９】
尚、図２の実線で示した領域Ａ１乃至ＡＮは、収集領域算出部１１において算出される低被曝線量撮影モードの投影データ収集領域を示しており、破線で示した領域Ｂ０は、通常撮影モードの投影データ収集領域を示している。そして、画像データＳ１乃至ＳＮの生成に必要な投影データが収集される収集領域幅Δｈを有した低被曝線量撮影モードの投影データ収集領域Ａ１乃至ＡＮ及び収集領域幅ΔＨを有した通常撮影モードの投影データ収集領域Ｂ０は、入力部１０から供給される上述の画像データ収集条件に基づいて算出される。
【００２０】
次に、Ｘ線ＣＴ装置１００が備える上述の各ユニットの構成と機能につき更に詳しく説明する。
【００２１】
図１に示す照射条件設定部１は、入力部１０からシステム制御部１２を介して供給される撮影モード選択信号及び画像データ収集条件と収集領域算出部１１からシステム制御部１２を介して供給される投影データ収集領域の算出結果に基づいてＸ線照射条件を設定し、このＸ線照射条件に基づいて生成した照射制御信号をＸ線発生部２へ供給する。例えば、入力部１０において低被曝線量撮影モードが選択された場合、照射条件設定部１は、収集領域算出部１１から供給される投影データ収集領域の算出結果を受信し、この投影データ収集領域の情報に基づいて低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を設定する。
【００２２】
図３は、上述の投影データ収集領域に基づいて設定された低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を模式的に示したものである。但し、この図３では、説明を簡単にするために後述するＸ線発生部２のＸ線管２１及び投影データ収集部３のＸ線検出器３１が被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）へ移動する場合について示しているが、実際には、被検体１５０を載置した図示しない天板が体軸方向（−ｚ方向）へ移動することによって被検体１５０の所定領域に対するＸ線照射が行なわれる。
【００２３】
即ち、被検体１５０に対しＸ線管２１及びＸ線検出器３１をｚ方向へ相対的に移動させることにより画像データ間隔Δｄで設定された撮影位置ｚ１乃至ｚＮにて画像データ厚Ｉｗを有する画像データＳ１乃至ＳＮを生成する場合、図３（ａ）に示すような画像データＳ１乃至ＳＮの生成に必要な投影データ収集領域［ｚｎ１−ｚｎ２］（ｚｎ１＝ｚｎ−Δｈ／２、ｚｎ２＝ｚｎ＋Δｈ／２、ｎ＝１乃至Ｎ）の算出結果が収集領域算出部１１からシステム制御部１２を介して供給される。
【００２４】
そして、照射条件設定部１は、収集領域算出部１１から供給される上述の投影データ収集領域の情報及び画像データ収集条件として入力部１０から供給される天板８の体軸方向（−ｚ方向）に対する移動速度Ｖｔ（図３では、Ｘ線管２１及びＸ線検出器３１の体軸方向（ｚ方向）に対する相対的な移動速度）に基づいて図３（ｂ）に示すようなＸ線の照射期間［ｔｎ１−ｔｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）を設定する。但し、ｔｎ１及びｔｎ２は、移動速度Ｖｔを有するＸ線管２１及びＸ線検出器３１が図３（ａ）のｚｎ１及びｚｎ２を通過する時刻であり、撮影位置Ｚｎにおける照射区間Δτｈは、Δτｈ＝ｔｎ２−ｔｎ１＝Δｈ／Ｖｔにより、又、照射繰り返し周期Δτｄは、Δτｄ＝Δｄ／Ｖｔによって決定される。尚、照射期間［ｔｎ１−ｔｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）における低被曝線量撮影モードの管電圧及び管電流は、入力部１０から供給される画像データ収集条件によって設定される。
【００２５】
一方、入力部１０において通常撮影モードが選択された場合、照射条件設定部１は、収集領域算出部１１から供給される投影データ収集領域の算出結果を受信し、この投影データ収集領域に基づいて通常撮影モードのＸ線照射条件を設定する。
【００２６】
図４は、上述の投影データ収集領域に基づいて設定された通常撮影モードのＸ線照射条件を模式的に示したものであり、この場合も、説明を簡単にするためにＸ線発生部２のＸ線管２１及び投影データ収集部３のＸ線検出器３１を被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）へ速度Ｖｔで相対的に移動させ、通常撮影モードの投影データ収集領域Ｂ０にて収集された投影データを用いて撮影位置ｚ１乃至ｚＮにおける画像データＳ１乃至ＳＮを生成する場合について示している。
【００２７】
この場合、図４（ａ）に示すような画像データＳ１乃至ＳＮの生成に必要な通常撮影モードの投影データ収集領域［ｚ０１−ｚ０２］（ｚ０１＝ｚ１１＝ｚ１−Δｈ／２、ｚ０２＝ｚＮ２＝ｚＮ＋Δｈ／２）の情報が収集領域算出部１１からシステム制御部１２を介して供給される。そして、照射条件設定部１は、収集領域算出部１１から供給される上述の投影データ収集領域及び入力部１０から供給される天板８の移動速度Ｖｔに基づいて図４（ｂ）に示すようなＸ線の照射期間［ｔ０１−ｔ０２］を設定する。
【００２８】
但し、ｔ０１及びｔ０２は、被検体１５０に対して相対的な移動速度Ｖｔを有するＸ線管２１及びＸ線検出器３１が図４（ａ）のｚ０１及びｚ０２を通過する時刻であり、照射区間ΔτＨは、ΔτＨ＝ｔ０２−ｔ０１＝ΔＨ／Ｖｔによって決定される。又、照射期間［ｔ０１−ｔ０２］における通常撮影モードの管電圧及び管電流は、入力部１０から供給される画像データ収集条件によって設定される。尚、通常撮影モードの管電圧及び管電流と低被曝線量撮影モードの管電圧及び管電流は等しく設定してもよいが、夫々独立に設定しても構わない。
【００２９】
次いで、照射条件設定部１は、上述のＸ線照射条件に基づいて低被曝線量撮影モードあるいは通常撮影モードの照射制御信号を生成し、Ｘ線発生部２の高電圧発生器２２へ供給することによってＸ線管２１から被検体１５０へ照射されるＸ線の照射強度や照射タイミングを制御する。
【００３０】
図１へ戻って、Ｘ線発生部２は、被検体１５０に対してＸ線を照射するＸ線管２１と、Ｘ線管２１の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器２２と、Ｘ線管２１から放射されたＸ線の被検体１５０に対する照射範囲を制御するＸ線絞り器２３と、高電圧発生器２２が発生した高電圧を架台回転部６に設けられたＸ線管２１へ供給するスリップリング２４を備えている。
【００３１】
Ｘ線管２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、低被曝線量撮影モード及び通常撮影モードの照射制御信号に従って高電圧発生器２２から供給される高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させてＸ線を放射する。Ｘ線絞り器２３は、Ｘ線管２１と被検体１５０の間に設けられ、Ｘ線管２１から放射されたＸ線を所定の照射範囲に絞り込む機能と被検体１５０に対するＸ線の照射強度分布を設定する機能を有している。例えば、Ｘ線管２１から放射されたＸ線ビームを撮影領域に対応したコーンビーム状あるいはファンビーム状のＸ線ビームに成形する。
【００３２】
一方、投影データ収集部３は、被検体１５０を透過したＸ線を検出するＸ線検出器３１と、Ｘ線検出器３１から出力された複数チャンネルの検出信号（投影データ）に対して電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換を行なうデータ収集ユニット（以下、ＤＡＳ(Data Acquisition System)ユニットと呼ぶ。）３２と、ＤＡＳユニット３２の出力信号に対してパラレル／シリアル変換、電気／光／電気変換及びシリアル／パラレル変換を行なうデータ伝送回路３３を備えている。
【００３３】
投影データ収集部３のＸ線検出器３１は、例えば、１次元配列された図示しない複数個のＸ線検出素子を備え、このＸ線検出素子の各々は、例えば、Ｘ線を光に変換するシンチレータと光を電気信号に変換するフォトダイオードによって構成されている。そして、これらのＸ線検出素子は、Ｘ線管２１の焦点を中心とした円弧に沿って架台回転部６に取り付けられている。
【００３４】
一方、ＤＡＳユニット３２は、Ｘ線検出器３１から供給された投影データに対して電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換を行なう。そして、データ伝送回路３３は、図示しないパラレル／シリアル変換器と電気／光／電気変換器とシリアル／パラレル変換器を有し、ＤＡＳユニット３２から出力された投影データは、架台回転部６に取り付けられた前記パラレル／シリアル変換器において時系列的な１チャンネルの投影データに変換され、前記電気／光／電気変換器を用いた光通信により架台固定部７に取り付けられた前記シリアル／パラレル変換器に供給される。
【００３５】
次いで、前記シリアル／パラレル変換器において、１チャンネルの投影データは複数チャンネルの投影データに戻されて画像データ生成部４の投影データ記憶部４１に保存される。尚、このデータ伝送方法は、架台回転部６に設けられた投影データ収集部３と架台固定部７の外部に設けられた画像データ生成部４の間の信号伝送が可能であれば他の方法に替えることが可能であり、例えば、既に述べたスリップリング等のデバイスを使用しても構わない。
【００３６】
そして、Ｘ線発生部２のＸ線管２１及びＸ線絞り器２３と上述の投影データ収集部３は、被検体１５０を挟むように対向して架台回転部６に装着され、移動機構部９により被検体１５０の体軸方向（ｚ方向）に平行な軸を回転中心として、例えば、１回転／秒乃至２回転／秒で高速回転する。
【００３７】
次に、画像データ生成部４は、投影データ記憶部４１及び再構成処理部４２を備え、低被曝線量撮影モードのＣＴ撮影にて収集された投影データ収集領域［ｚ１１−ｚ１２］乃至［ｚＮ１−ｚＮ２］の投影データあるいは通常撮影モードのＣＴ撮影にて収集された投影データ収集領域［ｚ０１−ｚ０２］の投影データを再構成処理して画像データを生成する機能を有している。
【００３８】
即ち、投影データ記憶部４１には、被検体１５０の周囲における架台回転部６の高速回転と天板８の体軸方向への移動を同時に行なうヘリカルスキャン方式にて収集された低被曝線量撮影モードの投影データあるいは通常撮影モードの投影データが架台回転部６の回転角度情報や天板８の位置情報を付帯情報として保存される。
【００３９】
一方、再構成処理部４２は、演算回路と画像再構成に必要な各種の再構成処理プログラムが予め保管されているプログラム保管回路（何れも図示せず）を備えている。前記演算回路は、入力部１０からシステム制御部１２を介して供給される画像データ収集条件の画像データ厚Ｉｗ及び画像再構成条件の情報を受信し、前記画像再構成条件に対応する再構成処理プログラムを前記プログラム保管回路から読み出す。そして、投影データ記憶部４１から読み出した投影データを前記再構成処理プログラムを用いて再構成処理することにより画像データ厚Ｉｗを有した低被曝線量撮影モードあるいは通常撮影モードの画像データＳ１乃至ＳＮを生成する。
【００４０】
表示部５は、表示データ生成部５１及びモニタ５２を備えている。表示データ生成部５１は、画像データ生成部４において生成された低被曝線量撮影モードあるいは通常撮影モードの画像データＳ１乃至ＳＮを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成しモニタ５２に表示する。
【００４１】
次に、移動機構部９は、天板・架台移動機構部９１と機構制御部９２を備えている。天板・架台移動機構部９１は、機構制御部９２から供給される架台回転制御信号及び天板移動制御信号に従ってＸ線管２１及びＸ線検出器３１が搭載された架台回転部６を被検体１５０の周囲にて速度Ｖｒで高速回転させ、更に、天板８を被検体１５０の体軸方向へ速度Ｖｔでスライド移動させる。
【００４２】
一方、機構制御部９２は、図示しない制御回路と移動条件記憶回路を備え、前記移動条件記憶回路には、入力部１０にて設定された通常撮影モード及び低被曝線量撮影モードの画像データ収集条件における架台回転部６の回転速度Ｖｒ及び天板８の移動速度Ｖｔが保存される。そして、前記制御回路は、前記移動条件記憶回路から読み出した上述の移動情報に基づいて架台回転制御信号及び天板移動制御信号を生成し、得られたこれらの制御信号を天板・架台移動機構部９１へ供給することにより低被曝線量撮影モードあるいは通常撮影モードにおける架台回転部６の回転や天板８の移動を行なう。
【００４３】
入力部１０は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、マウス等の入力デバイスを備え、表示部５と組み合わせて用いることによりインターラクティブなインターフェースを形成している。そして、通常撮影モード及び低被曝線量撮影モードにおける画像データ収集条件や再構成条件等の撮影条件を設定する撮影条件設定機能１０１や通常撮影モードあるいは低被曝線量撮影モードを選択する撮影モード選択機能１０２を有し、更に、被検体情報の入力、画像データ表示条件の設定、各種コマンド信号の入力等も上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。
【００４４】
一方、収集領域算出部１１は、入力部１０からシステム制御部１２を介して供給される画像データ収集条件の画像データ数Ｎ、画像データ間隔Δｄ、撮影位置ｚ１乃至ｚＮ、画像データ厚Ｉｗ、天板８の移動速度Ｖｔ及び架台回転部６の回転速度Ｖｒに基づき、画像データＳ１乃至ＳＮを生成する際に必要な収集領域幅Δｈを有する低被曝線量撮影モードの投影データ収集領域［ｚｎ１−ｚｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）と収集領域幅ΔＨを有する通常撮影モードの投影データ収集領域［ｚ０１−ｚ０２］を算出する。
【００４５】
システム制御部１２は、入力部１０から供給される上述の入力情報、設定情報及び選択情報に基づいて照射条件制御部１、投影データ収集部３、画像データ生成部４、移動機構部９をはじめとする各ユニットを統括的に制御し、低被曝線量撮影モード及び通常撮影モードにおける画像データの生成と表示を行なう。
【００４６】
又、収集領域算出部１１から供給される低被曝線量撮影モードの収集領域幅Δｈと入力部１０から供給される画像データ収集条件の画像データ間隔Δｄとの比較を行なう機能を有している。
【００４７】
（画像データの収集手順）
次に、本実施例における画像データの収集手順につき図５のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
Ｘ線ＣＴ装置１００の操作者は、画像データの収集に先立ち入力部１０において被検体情報を入力し、更に、低被曝線量撮影モード及び通常撮影モードにおける画像データ収集条件（即ち、撮影位置ｚ１乃至ｚＮ、画像データ間隔Δｄ、画像データ数Ｎ、画像データ厚Ｉｗ、管電圧及び管電流、架台回転部６の回転速度Ｖｒ、天板８の移動速度Ｖｔ）や画像再構成条件（即ち、再構成方式、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ）等の撮影条件を設定する。そして、設定されたこれらの撮影条件は、システム制御部１２を介して照射条件設定部１、画像データ生成部４、移動機構部９及び収集領域算出部１１へ供給される（図５のステップＳ１）。
【００４９】
入力部１０における撮影条件の設定が終了したならば、操作者は、被検体１５０を天板８に載置し、最初の撮影位置（ｚ＝ｚ１）が架台回転部６の撮影野に配置されるように天板８を体軸方向へ移動させる。
【００５０】
一方、収集領域算出部１１は、入力部１０からシステム制御部１２を介して供給された画像データ収集条件の画像データ数Ｎ、画像データ間隔Δｄ、撮影位置ｚ１乃至ｚＮ、画像データ厚Ｉｗ、天板８の移動速度Ｖｔ及び架台回転部６の回転速度Ｖｒ等に基づいて画像データＳ１乃至ＳＮを生成する際に必要な低被曝線量撮影モードの投影データ収集領域［ｚｎ１−ｚｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）及び収集領域幅Δｈと通常撮影モードの投影データ収集領域［ｚ０１−ｚ０２］及び収集領域幅ΔＨを算出し、収集領域幅Δｈの算出結果をシステム制御部１２へ供給する（図５のステップＳ２）。
【００５１】
収集領域算出部１１から低被曝線量撮影モードにおける収集領域幅Δｈの算出結果を受信したシステム制御部１２は、既に入力部１０から供給されている画像データ間隔Δｄと上述の収集領域幅Δｈとを比較する。そして、Δｄ＞Δｈの場合、その比較結果を入力部１０の表示パネルあるいは表示部５のモニタ５２に表示し（図５のステップＳ３）、前記比較結果を観察した操作者は、入力部１０において低被曝線量撮影モードあるいは通常撮影モードの何れかを選択する（図５のステップＳ４）。
【００５２】
上述のステップＳ４において、低被曝線量撮影モードが選択された場合、システム制御部１２を介して低被曝線量撮影モードの選択情報を受信した照射条件設定部１は、上述のステップ１において入力部１０から供給された画像データ収集条件の天板移動速度Ｖｔと収集領域算出部１１から供給される投影データ収集領域［ｚｎ１−ｚｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）に基づき、照射期間［ｔｎ１−ｔｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）において間歇的なＸ線照射を行なう低被爆線量撮影モードのＸ線照射条件を設定する（図５のステップＳ５）。そして、このＸ線照射条件に基づいて照射制御信号を生成しＸ線発生部２の高電圧発生器２２へ供給する。
【００５３】
一方、低被曝線量撮影モードの選択情報を入力部１０から受信したシステム制御部１２は、移動機構部９の機構制御部９２に対して移動指示信号を供給し、この移動指示信号を受信した移動機構制御部９２は、上述のステップＳ１において入力部１０から供給された画像データ収集条件の架台回転速度Ｖｒ及び天板移動速度Ｖｔに基づいて架台回転制御信号及び天板移動制御信号を生成する。そして、これらの制御信号を天板・架台移動機構部９１へ供給することにより架台回転部６及び天板８を所定の方向へ所定の速度で移動させる。
【００５４】
一方、照射条件設定部１から低被曝線量撮影モードの照射制御信号が供給されたＸ線発生部２の高電圧発生器２２は、Ｘ線照射に必要な電力（管電圧及び管電流）を図３に示した照射期間［ｔｎ１−ｔｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）において供給し、この電力の供給を受けたＸ線管２１は、被検体１５０に対してＸ線を照射する。
【００５５】
Ｘ線管２１から照射され被検体１５０を透過したＸ線は、投影データ収集部３のＸ線検出器３１によって検出される。即ち、被検体１５０を透過したＸ線は、Ｘ線検出器３１において透過線量に比例した電荷（電流）信号に変換され、この電流信号は、ＤＡＳユニット３２に供給されて電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換が行なわれ投影データが生成される。
【００５６】
この投影データは、架台回転部６に装着されたデータ伝送回路３３の送信部に送られて光信号に変換され、空中を介して架台固定部７に取りつけられたデータ伝送回路３３の受信部にて受信される。そして、受信された投影データは、その付帯情報である天板８の位置情報や架台回転部６の回転角度情報等と共に画像データ生成部４の投影データ記憶部４１に保存される。即ち、投影データ記憶部４１には、照射期間［ｔｎ１−ｔｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）の各々において収集された投影データが保存される（図５のステップＳ６）。
【００５７】
一方、画像データ生成部４の再構成処理部４２は、投影データ記憶部４１から読み出した投影データを入力部１０からシステム制御部１２を介して供給された画像データ収集条件の画像データ厚Ｉｗ及び画像再構成条件に基づいて再構成処理し画像データ厚Ｉｗを有した低被曝線量撮影モードの画像データＳ１乃至ＳＮを生成する。即ち、撮影位置ｚ１乃至ｚＮにおける画像データＳ１乃至ＳＮは、照射期間［ｔｎ１−ｔｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）において収集された投影データ収集領域［ｚｎ１−ｚｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）の投影データを再構成処理することによって生成される（図５のステップＳ９）。
【００５８】
そして、表示部５の表示データ生成部５１は、画像データ生成部４の再構成処理部４２から供給された低被曝線量撮影モードの画像データＳ１乃至ＳＮを所定の表示フォーマットに変換してモニタ５２に表示する（図５のステップＳ１０）。
【００５９】
一方、上述のステップＳ４において、通常撮影モードが選択された場合、システム制御部１２を介して通常撮影モードの選択情報を受信した照射条件設定部１は上述のステップ１において入力部１０から供給された画像データ収集条件の天板移動速度Ｖｔと収集領域算出部１１から供給される投影データ収集領域［ｚ０１−ｚ０２］の算出結果に基づき、照射期間［ｔ０１−ｔ０２］において連続的なＸ線照射を行なう通常撮影モードのＸ線照射条件を設定する（図５のステップＳ７）。そして、このＸ線照射条件に基づいて照射制御信号を生成しＸ線発生部２の高電圧発生器２２へ供給する。
【００６０】
一方、通常撮影モードの選択情報を入力部１０から受信したシステム制御部１２は、移動機構部９の機構制御部９２に対して移動指示信号を供給し、この移動指示信号を受信した移動機構制御部９２は、上述のステップＳ１において入力部１０から供給された画像データ収集条件の架台回転速度Ｖｒ及び天板移動速度Ｖｔに基づいて架台回転制御信号及び天板移動制御信号を生成する。そして、これらの制御信号を天板・架台移動機構部９１へ供給することにより架台回転部６及び天板８を所定の方向へ所定の速度で移動させる。
【００６１】
一方、照射条件設定部１から通常撮影モードの照射制御信号が供給されたＸ線発生部２の高電圧発生器２２は、Ｘ線照射に必要な電力（管電圧及び管電流）を図４に示した照射期間［ｔ０１−ｔ０２］において供給し、この電力の供給を受けたＸ線管２１は、被検体１５０に対してＸ線を照射する。そして、上述のステップＳ６と同様の手順により照射期間［ｔ０１−ｔ０２］にて収集された投影データは画像データ生成部４の投影データ記憶部４１に保存される（図５のステップＳ８）。
【００６２】
次いで、画像データ生成部４の再構成処理部４２は、低被曝線量撮影モードの場合と同様にして、投影データ記憶部４１から読み出した投影データを再構成処理して通常撮影モードの画像データＳ１乃至ＳＮを生成し、表示部５のモニタ５２に表示する。この場合、照射期間［ｔ０１−ｔ０２］において連続的に収集された投影データ収集領域［ｚ０１−ｚ０２］の投影データの中から領域［ｚｎ１−ｚｎ２］（ｎ＝１乃至Ｎ）の投影データを抽出し、これらの投影データを再構成処理することにより画像データＳ１乃至ＳＮの生成を行なう（図５のステップＳ９乃至ステップＳ１０）。
【００６３】
尚、ステップＳ２において算出された投影データの収集領域幅Δｈが画像データ間隔Δｄより大きい場合、上述のステップＳ７乃至ステップＳ１０を実行することによって通常撮影モードにおける画像データＳ１乃至ＳＮの生成と表示を行なう（図５のステップＳ７乃至ステップＳ１０）。
【００６４】
以上述べた本発明の実施例によれば、ヘリカルスキャン方式が適用されたＣＴ撮影において所定間隔で予め設定されたスライス断面の各々における画像データの生成に必要な投影データの収集領域幅が画像データ間隔より小さい場合、被検体に対するＸ線照射を間欠的に行なって前記画像データの生成に必要な投影データのみを選択的に収集することにより被検体に対するＸ線被曝量を低減することが可能となる。このため、安全なヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ撮影を行なうことができる。
【００６５】
特に、集団検診のように、被検体の広範囲な領域に対して所定枚数の画像データを比較的粗い画像データ間隔で収集するような場合、本実施例において示した間欠的なＸ線照射を適用することにより被曝線量を大幅に低減することができる。
【００６６】
又、低被曝線量撮影モード及び通常撮影モードの選択は、画像データ間隔と投影データ収集領域幅との比較結果が報知された操作者によって行なわれるため、ＣＴ撮影の環境に最適な撮影モードを臨機応変に選択することができる。
【００６７】
更に、上述の実施例によれば、ヘリカルスキャン方式が適用された通常撮影モードのＣＴ撮影と同様にして、広範囲の投影データを短時間で収集することができるため呼吸性移動等の影響を受けない良質な画像データを収集することができ、従って、診断精度や診断効率を向上させることができる。
【００６８】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、通常撮影モードにおける天板８の移動速度と低被曝線量撮影モードにおける天板８の移動速度は等しく設定する場合について述べたが、各々独立に設定しても構わない。特に、低被曝線量撮影モードでは、Ｘ線の非照射期間における移動速度を照射期間における移動速度より速くすることにより、投影データの収集に要する時間を短縮することができる。
【００６９】
又、通常撮影モードの管電圧及び管電流と低被曝線量撮影モードの管電圧及び管電流も等しく設定する場合について述べたが、異なる管電圧及び管電流を設定してもよい。
【００７０】
一方、上述の実施例では、複数個のＸ線検出素子が１次元配列されたＸ線検出器を用いて体軸方向に設定された複数からなる投影データ収集領域の投影データを収集する場合について述べたが、２次元配列されたＸ線検出器を用いて上述の投影データを収集してもよい。
【００７１】
又、システム制御部１２において低被曝線量撮影モードの収集領域幅Δｈと画像データ間隔Δｄとの比較を行なう場合について述べたが、これらの比較を行なう比較部を独立に設けてもよい。
【００７２】
更に、上述の実施例では、低被曝線量撮影モードの収集領域幅Δｈが画像データ間隔Δｄより小さい場合、照射条件設定部１は、入力部１０から供給される撮影モード選択情報に基づいて低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を設定する場合について述べたが、システム制御部１２あるいは上述の比較部から直接供給される比較結果に基づいて低被曝線量撮影モードのＸ線照射条件を自動設定しても構わない。
【符号の説明】
【００７３】
１…照射条件設定部
２…Ｘ線発生部
２１…Ｘ線管
２２…高電圧発生器
２３…Ｘ線絞り器
２４…スリップリング
３…投影データ収集部
３１…Ｘ線検出器
３２…ＤＡＳユニット
３３…データ伝送回路
４…画像データ生成部
４１…投影データ記憶部
４２…再構成処理部
５…表示部
５１…表示データ生成部
５２…モニタ
６…架台回転部
７…架台固定部
８…天板
９…移動機構部
９１…天板・架台移動機構部
９２…機構制御部
１０…入力部
１０１…撮影条件設定機能
１０２…撮影モード選択機能
１１…収集領域算出部
１２…システム制御部
１００…Ｘ線ＣＴ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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